Slides Usinagem - 02. Fundamentos Da Usinagem

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Usinagem dos Materiais Aula 02 Fundamentos da Usinagem Prof. Dr. Eng. Rodrigo Lima Stoeterau Usinagem dos Materiais Aula 02 Tópicos ➔ Definição das equipes ➔ Apresentação trabalho #1 – exemplo de peça usinada ➔ Cinemática do processo de usinagem ➔ Mecânismo de formação do cavaco ➔ Definição do trabalho #2 Usinagem dos Materiais Grandezas do Processo Dispositivo de fixação Peça Ferramenta Porta-ferramentas Máquina-ferramenta Usinagem dos Materiais Grandezas do processo ➔ Peça – Tudo aquilo que irá sofrer uma operação de usinagem ➔ Dispositivo de fixação – local onde será fixada a peça ➔ Ferramenta – tudo o que realiza uma operação de usinagem ➔ Porta-ferramenta - dispositivo destinado a fixar a ferramenta ➔ Máquina-ferramenta – elemento que proporcionará os movimentos, velocidade, avanço e a forças/potências necessárias ao processo de usinagem Usinagem dos Materiais Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Os processos de usinagem necessitam de um movimento relativo entre peça e ferramenta. Cavaco Movimento de avanço Movimento de corte Vt V Peça Ferramenta Usinagem dos Materiais Cinemática Geral dos Processos de Usinagem ➔ ➔ Movimentos que causam diretamente a remoção de cavaco: • de corte • de avanço • efetivo de corte Movimentos que não causam diretamente a remoção de cavaco: • de aproximação e afastamento • de ajuste • de correção Usinagem dos Materiais Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Velocidades do Processo de Usinagem ➔ Velocidade de Corte (Vc) Vc = f (material peça,material ferramenta) ∗d∗n V c= 1000 ➔ Velocidade de Avanço (Vf) ➔ Velocidade efetiva de corte (Ve) (Eq. 1) Usinagem dos Materiais Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Movimentos nos processos de usinagem Mov. Efetivo Mov.de Avanço Ve Mov.de Corte Vc Peça Ferramenta Vf Peça Vc Ferramenta Vf Mov. de Avanço Mov.de Corte Ve Mov. Efetivo Usinagem dos Materiais Cinemática Geral dos Processos de Usinagem Movimentos nos processos de usinagem Mov.de Corte Mov. Efetivo Ve Mov. de Avanço Ferramenta Ferramenta Vc Vf Mov.de Avanço Vf Peça Vc Ve Mov. Efetivo Vf Vc Mov.de Corte Peça Usinagem dos Materiais Grandezas do processo de usinagem Onde: χr - ângulo de direção do gume a p - Profundidade de corte f - Avanço f Peça b - largura de usinagem .h b χr . h - Espessura de usiangem Ferramenta a p * f = seção de usinagem b * h = seção de usinagem Usinagem dos Materiais Relações que envolvem a qualidade de uma peça usinada REPETIBILIDADE DE POSICIONAMENTO GEOMETRIA DA FERRAMENTA EXATIDÃO DESGASTE DA FERRAMENTA SISTEMA DE MEDIÇÃO DE POSICIONAMENTO FIXAÇÃO DA PEÇA ESTABILIDADE DA PEÇA ERROS DEVIDOS AO MÉTODO DE OPERAÇÃO PRECISÃO DA PEÇA DADOS DE USINAGEM ERROS NUMÉRICOS DE INTERPOLAÇÃO RIGIDEZ ESTRUTURAL E DOS ACIONAMENTOS Erros do meio PESO DA PEÇA TEMPERATURA DE CONTATO ERROS DA MÁQUINA ESTABILIDADE TEMPERATURA VIBRAÇÕES . ESTÁTICA . DINÂMICA . TÉRMICA Usinagem dos Materiais Definição Cavaco - porção de material da peça retirada pela ferramenta, caracterizando-se por apresentar forma irregular. Cavaco Movimento de avanço Movimento de corte Vt V Peça Ferramenta Usinagem dos Materiais Conseqüência dos esforços na de Ferramenta Cavaco ,f ,n Peça Forca Ferramenta Movimento relativo Calor Atrito Desgaste Material peça / material ferramenta Usinagem dos Materiais Fatores de influencia na formação dos cavacos QUEBRA-CAVACO GEOMETRIA DA FERRAMENTA  ÂNGULO DE SAÍDA  POSTIÇO MATERIAL DA PEÇA  SINTERIZADO  TENACIDADE  USINADO  RESISTÊNCIA  ÂNGULO DE POSIÇÃO  MICROESTRUTURA  ÂNGULO DE INCLINAÇÃO DO GUME  RAIO DE QUINA FORMA DO MATERIAL DA FERRAMENTA CAVACO  ATRITO NA SUPERFÍCIE DE SAÍDA  EMULSÃO  ÓLEO DE CORTE MÁQUINA-FERRAMENTA  RESISTÊNCIA AO DESGASTE FLUIDO DE CORTE CONDIÇÕES DE CORTE  AVANÇO  PROFUNDIDADE  VELOCIDADE  CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS E DINÂMICAS Usinagem dos Materiais Processo de corte 1. Penetração da cunha no material – deformação elástica e plástica 2. Escoamento após ultrapassar a tensão de cisalhamento máxima do material 3. Cavaco plenamente desenvolvido Usinagem dos Materiais Generalidades do processo de formação do cavaco Usinagem dos Materiais Denominações para a formação dos cavacos hch  λ= = h ' h ch γ β h α Peça Face Flanco λ >1 Onde: α = ângulo de incidência β = ângulo de cunha γ = ângulo de saída h = espessura de usinagem (antes da retirada do cavaco) hch = espessura de corte (depois da retirada do cavaco) λ = Fator de Recalque Usinagem dos Materiais Regiões da formação do cavaco h Plano de cisalhamento Estrutura do cavaco ,a Estrutura da peça ,e ,c a) zona de cisalhamento b) região de separação do material para materias frágeis c) superfície do cavaco - deformações devidas a esforços ,b ,d Face Flanco Ferramenta Superfície de corte Onde: d) superfície de corte - deformações devidas a esforços e) região de separação para materiais dúcteis Usinagem dos Materiais Solicitações térmicas na cunha de corte Usinagem dos Materiais Formação do cavaco Usinagem dos Materiais Fim Aula 02